关于DCSI/O卡件的冗余 点击:1561 | 回复:0



上海华文

    
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发表于:2007-08-03 13:39:00
楼主
冗余控制系统
――基于HPCS3000

一 简介
冗余控制系统由本公司的HPCS3000系统升级而来,保留了HPCS3000分散过程控制系统的技术优势,是一个融计算机、网络、数据库、信息技术和自动控制技术为一体的工业信息技术系列产品。
在冗余控制系统中同类型、同地址的两块卡件组成一对具有冗余功能的I/O卡件用于同时测量或输出同一组信号,卡与卡之间构成冗余。这是为了满足对安全性、可靠性要求很高的应用场合的需求,如石化及化工工业生产过程工艺控制。
冗余控制系统作为HPCS3000系统的一种特殊应用,沿用HPCS3000系统的结构,即采用4U 12槽板卡结构(带PCU时为10槽),机柜采用800×700×2200 mm的标准柜。端子板为专用设计,每块端子板上提供两个44芯D型插头,连接互为冗余的两块I/O卡件。在此类I/O卡件加有冗余判断电路,一对I/O卡件之间可相互检测另一块I/O卡件的工作状态,若处于工作状态的卡件发生故障,另一块卡件会自动取得控制权。卡件工作电源与PCU均采用HPCS-3000通用部件。所有的现场信号通过端子板转接后连接到I/O卡上,基本控制及保护功能尽量集成在一个机柜内。

二 技术说明
冗余控制系统的PCU、电源等都直接调用HPCS3000系统部件,I/O卡件的基本参数也按照HPCS3000系统要求设计,请参考相关资料。增加了如下设计:
1、主从设置
互为冗余的两卡间需区分主从关系。卡件中增加主从判断硬件电路,。主从关系切换还可以由上位机强行设置,当主卡出现故障时通过逻辑判断能在瞬间自行切换到从卡。
2、单、双机判断
作为主卡的卡件能够自动检测是否有从卡存在,并提交标志字给上位机。
3、通道自检
冗余卡件能检测本卡各通道状态,并提供给上位机(对于主机)或主卡(对于从卡)。
各种卡件通道故障的定义不同:
AI:超限故障,采集到的信号为4~21mA,认为通道无故障,反之为故障状态。
TC:断线故障。
RTD:断线故障。
AO:短路故障,输出三极管短路为故障。
DI、DO:回校故障。
通道自检用于判断卡件是否存在故障、是否需要进行主从切换。
4、卡间通讯
卡件通讯是指从卡向主卡传送通道状态。从卡通道状态可经由主卡提交给上位机。
5、主从机同时采集、输出信号的处理
输入卡件(AI、TC、RTD、DI):主从卡同时采集数据,但从卡不响应主机命令。
模拟量输出卡件(AO):输出通道上有继电器,主机的输出回路闭合,向外输出电流,从机输出回路断开。
开关量输出卡件(DO):正常工作时主从卡高选输出,有通道故障时,故障卡件输出信号切除。

三 应用说明
1 冗余卡件可以与非冗余卡件混用
冗余卡件可作非冗余用法,直接应用于标准HPCS3000系统,仅需要在工程设置时选择正确的卡件类型。
非冗余卡件可用于冗余系统,但不能实现冗余用法。
2 冗余系统应用图例
 




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